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電磁流量計的選用安裝與常用的物性參數
發布時間:  2017/11/15 14:04:47

  電磁流量計的合理選用與正確安裝,對保證測量準確度、延長流量儀表的使用壽命都是很重要的。下麵由江蘇金湖旭東儀表廠技術人員就電磁流量計的選用原則、安裝條件與使用注意事項作簡單介紹。

  一、電磁流量計的選用原則

  電磁流量計的選用,主要是變送器的正確選用,而轉換器隻需要與之配套就可以。

  1、口徑與量程的選擇

  變送器口徑通常選用與管道係統相同的口徑,如果管道係統有待設計,則可根據流量範圍和流速來選擇口徑。對於電磁流量計來說,流速以2~4m/s較為適宜.在特殊情況下,如液體中帶有固體顆粒,考慮到磨損的情況,可選常用流速≤3m/s,對於易附管理的流體,可選用流速≥2m/s。

  變送器的量程可以根據兩條原則來選擇:一是儀表滿量程大於預計的最大流量值;二是正常流量大於儀表滿量程的50%,以保證一定的測量精度。

  2、溫度和壓力的選擇

  電磁流量計能測量的流體壓力與溫度是有一定限製的。選用時,使用壓力必須低於該流量計規定的工作壓力。目前,國內生產的電磁流量計的工作壓力規格為:

  小於50mm口徑,工作壓力為1.6MPa;

  900mm口徑,工作壓力為1MPa;

  大於1000mm口徑,工作壓力為0.6MPa。

  如對變送器耐壓有特殊要求,則可與生產廠家具體磋商,比如我廠即江蘇金湖旭東儀表廠已能生產製造耐壓為42MPa的電磁流量變送器。

  電磁流量計的工作溫度取決於所用的襯裏材料,一般為5~70℃。如做特殊處理,可以超過上述範圍,如江蘇金湖旭東儀表廠生產的耐磨耐腐蝕電磁流量計,變送器允許被測介質溫度為-40~130℃。

  3、內襯材料與電極樹料的選擇

  變送器的內襯材料及電極材料必須根據介質的物理化學性質來正確選擇,否則儀表會由於襯裏和電極的腐蝕而很快損壞,而且腐蝕性很強的介質一旦泄漏容易引起事故.因此,必須根據生產過程中的具體測量介質,慎重地選擇電極與襯裏的材料。

  二、電磁流量計的安裝

  要保證電磁流量計的測量精度,儀表的正確安裝是很重要的。

  ①變送器應安裝在室內幹燥通風處.避免安裝在環境溫度過高的地方,不應受強烈振動,盡量避開具有強烈磁場的設備,如大電機,變壓器等.避免安裝在有腐蝕性氣體的場合,安裝地點便於檢修,這是保證變送器正常運行的環境條件。

  ②為了保證變送器測量管內充滿被測介質,變迭器最好垂直安裝,流向自下而上.尤其是對於液固兩相流,必須垂直安裝。若現場隻允許水平安裝,則必須保證兩電極在同一水平麵。

  ③變送器兩端應裝閥門和旁路。

  ④電磁流量變送器的電極所測出的幾毫伏交流電勢,是以變送器內液體電位為基礎的。為了使液體電位穩定並位變送器與流體保持等電位,以保證穩定地進行測量隔膜壓力表,變送器外殼與金屬管兩端應有良好的接地,轉換器外殼也應接地.接地電阻不能大於10,不能與其它電器設備的接地線共用。如果不能保證變送器外殼與金屬管道良好接觸,應用金屬導線將它們連接起來,再可靠接地。

  ⑤為了避免幹擾信號,變送器和轉換器之間的信號必須用屏蔽導線傳輸.不允許把信號電纜和電源線平行放在同一電纜鋼管內,信號電纜長度一般不得超過30m。

  ⑥轉換器安裝地點應避免交、直流強磁場和振動,環境溫度為-20~50℃,不含有腐蝕性氣體,相對濕度不大於80%。

  ⑦為了避免流速分相對測量的影響,流量調節閥應設置在變送器下遊。對於小口徑的變送器來說,因為從電極中心到流量計進口端的距離已相當於好幾倍直徑D的長度,所以對上遊直管可以不做規定,但對口徑較大的流量計,一般上遊應有5D以上的直管段,下遊一般不做直管段要求。

  在流量測量和計算中,要使用到一些流體的物理性質(流體物性),它們對流量測量的準確度及流量計的選用都有很大影響。限於篇幅,AG88環亞國際對這些物性參數隻作基本概念及一些簡單計算式的介紹,詳細數據資料需到有關手冊去查詢。

  1.流體的密度

  流體的密度由下式定義

  式中:ρ——流體密度,kg/m3;

  m——流體的質量,kg;

  V——流體的體積,m3。

  (1)液體的密度

  壓力不變時,液體密度計算式為:

  ρ=ρ20[1-μ(t-20)]                     (4.10-6)

  式中:ρ——溫度t時液體的密度,kg/m3;

  ρ20——20℃時液體的密度,kg/m3;

  μ——液體的體積膨脹係數,1/℃;

  t——液體的溫度,℃。

  溫度不變時,液體密度計算式為:

  ρ1=ρ0[1-β(ρ0-ρ1)]                      (4.10-7)

  式中:ρ1——壓力p1時液體的密度,kg/m3;

  ρ0——壓力p0時液體的密度,;kg/m3;

  β——液體的體積壓縮係數1/Mpa;

  p0、p1——液體的壓力,Mpa。

  通常壓力的變化對液體密度的影響很小,在5Mpa以下可以忽略不計防爆控製器,但是對於碳氫化合物,即使在較低壓力下,亦應進行壓力修正。

  (2)氣體的密度

  工作狀態下幹氣體的密度計算式為:

  式中:ρ——工作狀態下幹氣體的密度,kg/m3;

  ρn——標準狀態下(293.15k,101.325kPa)幹氣體的密度,kg/m3;

  p——工作狀態下氣體的絕對壓力,kPa;

  pn——標準狀態下絕對壓力,kPa;

  T——工作狀態下氣體的絕對溫度,K;

  Tn——標準狀態下絕對溫度,293.15K;

  Zn——標準狀態下氣體的壓縮係數;

  Z——工作狀態下氣體的壓縮係數。

  2.流體的粘度

  流體本身阻滯其質點相對滑動的性質稱為流體的粘性。流體粘性的大小用粘度來度量。同一流體的粘度隨流體的溫度和壓力而變化。耐震壓力表通常溫度上升,液體的粘度下降,而氣體粘度上升。液體粘度隻在很高壓力下才需進行壓力修正,而氣體的粘度與壓力、溫度的關係十分密切。表征流體粘度常用有如下二種:

  (1)動力粘度

  式中:η——流體動力粘度,Pa·s;

  τ——單位麵積上的內摩擦力,Pa;

  ——速度梯度,1/s;

  u ——流體流速,m/s;

  h ——兩流體層間距離,m。

  (3)運動粘度

  流體的動力粘度與其密度的比值稱為運動粘度。

  式中:v ——運動粘度。

  3.熱膨脹率

  熱膨脹率是指流體溫度變化1℃時其體積的相對變化率,即:

  式中:β——流體的熱膨脹率,1/℃;

  V ——流體原有體積,m3;

  ?V——流體因溫度變化膨脹的體積,m3;

  ?T——流體溫度變化值,℃。

  4.壓縮係數

  壓縮係數是指當流體溫度不變,所受壓力變化時,其體積的變化率,即:

  式中:K——流體的壓縮係數,1/Pa;

  V——壓力為p時的流體體積m3;

  ?V——壓力增加?p時流體體積的變化量,m3。

  5.雷諾數

  雷諾數是一個表征流體慣性力與粘性力之比的無量綱量,其定義為:

  式中:v——流體的平均速度,m/s;

  ι——流速的特征長度,如在圓管中取管內徑值,m;

  υ——流體的運動粘度,m2/s。

  如雷諾數小,粘性力占主要地位,粘性對整個流場的影響都是重要的。如雷諾數很大,則慣性力是主要的,粘性對流動的影響隻有在附麵層內或速度梯度較大的區域才是重要的。



 
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